Promotor genu - Polski Serwis Naukowy

Promotor – odcinek DNA, położony zazwyczaj powyżej sekwencji kodującej genu, który zawiera sekwencje rozpoznawane przez polimerazę RNA zależną od DNA. Po połączeniu się polimerazy RNA z promotorem rozpoczyna się transkrypcja (proces przepisywania informacji genetycznej z DNA na RNA). Promotory eukariotyczne zawierają także sekwencje rozpoznawane przez czynniki transkrypcyjne, które wiążąc się z DNA umożliwiają związanie się polimerazy RNA z nicią DNA i rozpoczęcie transkrypcji. Promotor może mieć długość od kilkudziesięciu do kilkuset nukleotydów.

Gen (gr. γηνοσ – ród, pochodzenie) – podstawowa jednostka dziedziczności, która determinuje powstanie jednego polipeptydu lub kwasów rRNA lub tRNA.

Kwasy rybonukleinowe, RNA - organiczne związki chemiczne z grupy kwasów nukleinowych, zbudowane z rybonukleotydów połączonych wiązaniami fosfodiestrowymi. Z chemicznego punktu widzenia są polimerami kondensacyjnymi rybonukleotydów. Występują w jądrach komórkowych i cytoplazmie, często wchodząc w skład nukleoprotein. Znanych jest wiele klas kwasów rybonukleinowych o zróżnicowanej wielkości i strukturze, pełniących rozmaite funkcje biologiczne. Zarówno struktura, jak i funkcja RNA jest silnie uzależniona od sekwencji nukleotydów, z których zbudowana jest dana cząsteczka.

Promotor prokariotyczny

U organizmów prokariotycznych promotor składa się z dwóch sekwencji położonych 10 (pozycja -10) i 35 (pozycja -35) nukleotydów przed miejscem inicjacji transkrypcji (pozycja +1). Sekwencja położona w pozycji -10 to sekwencja TATA, zwana też ramką Pribnowa, która jest niezbędna do rozpoczęcia transkrypcji u prokariotów.

Para zasad (pz lub bp z (ang.) base pair) - w biologii molekularnej - komplementarne, połączone wiązaniami wodorowymi zasady azotowe nukleotydów dwóch różnych nici kwasu nukleinowego. W parach zasad podaje się długość cząsteczek DNA.

Kompleks preinicjacyjny - biorący udział w procesie transkrypcji u eukariotów kompleks białkowy, który wiąże się z promotorem genu umożliwiając polimerazie RNA rozpoczęcie pracy. W jego skład wchodzą ogólne czynniki transkrypcyjne.

Promotor eukariotyczny

Promotory organizmów eukariotycznych są znacznie bardziej zróżnicowane. Należące do nich elementy regulacyjne mogą się znajdować nawet kilka tysięcy par zasad od miejsca startu transkrypcji. Zwykle w promotorach eukariotycznych można wyróżnić promotor minimalny (położony kilkadziesiąt par zasad od miejsca startu transkrypcji), promotor bliższy oraz promotor dalszy. Ponadto na transkrypcję mogą wpływać elementy położone poza promotorem, w dużej odległości od genu (enhancery i silencery). Ich wpływ jest niezależny od tego, czy położone są poniżej, czy powyżej sekwencji kodującej.

Eukarionty, eukariota, eukarioty, organizmy eukariotyczne (Eucaryota, Eukarya), określane też jako jądrowce, jądrowe, organizmy jądrowe, karioty, kariota (Karyobionta) – organizmy zbudowane z komórek posiadających jądro komórkowe z chromosomami, co jest jednym z elementów odróżniających je od prokariotów. Nukleus odgraniczony jest od cytoplazmy podwójną błoną białkowo–lipidową. Nazwa naukowa pochodzi od greckich słów ευ ("dobry", "prawdziwy") i κάρυον ("orzech").

Ogólne czynniki transkrypcyjne - czynniki transkrypcyjne tworzące kompleks preinicjacyjny, który wiąże się z promotorem genu umożliwiając polimerazie RNA rozpoczęcie transkrypcji. Występują u eukariontów i archeowców.

Minimalny promotor (ang. core promoter) organizmów eukariotycznych zawiera miejsce startu transkrypcji i miejsce wiązania kompleksu preinicjacyjnego, w którego skład wchodzą ogólne czynniki transkrypcyjne i polimeraza RNA. Zaczyna sie od ok. -35 par zasad od miejsca startu transkrypcji.

Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy), w skrócie DNA (od ang. Deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. Występuje w chromosomach i pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.

Białka – wielkocząsteczkowe (masa cząsteczkowa od ok. 10 000 do kilku mln) biopolimery, a właściwie biologiczne polikondensaty, zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi -CONH-. Występują we wszystkich żywych organizmach oraz wirusach. Synteza białek odbywa się w specjalnych organellach komórkowych zwanych rybosomami.

W podstawowej sekwencji minimalnych promotorów, w których transkrypcji bierze udział polimeraza RNA II, znajduje się kombinacja siedmiu podstawowych elementów. Są to:

sekwencja TATA (ang. TATA box) - rozpoznawana przez TBP (białko wiążące TATA, ang. TATA-box binding protein) będące składnikiem ogólnego czynnika transkrypcyjnego TFIID

sekwencja Inr (ang. Initiator) - bogata w pirymidyny sekwencja otaczająca miejsce inicjacji transkrypcji, rozpoznawana przez białka TAF wchodzące w skład TFIID

sekwencja DPE - rozpoznawana przez białka TAF wchodzące w skład TFIID

sekwencja MTE

sekwencja DCE - rozpoznawana przez białka TAF wchodzące w skład TFIID

sekwencja BRE - rozpoznawana przez ogólny czynnik transkrypcyjny TFIIB

Bliższy promotor (proximal promoter), obejmujący obszar od -250 par zasad od miejsca startu transkrypcji, zawiera sekwencje rozpoznawane przez indukowalne czynniki transkrypcyjne.

Dalszy promotor (distal promoter) obejmuje bardziej oddalone od genu sekwencje zawierające dodatkowe elementy regulatorowe (miejsca wiązania specyficznych czynników transkrypcyjnych).

Bibliografia

Smale ST, Kadonaga JT (2003). The RNA polymerase II core promoter. Annu Rev Biochem. 72, 449-479. PMID 12651739 (PDF)